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Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von hydro & meteo GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes StucK ist, ein Sektor übergreifendes Konzept der küstennahen Gewässerbewirtschaftung für urban geprägte Fließgewässer zu erarbeiten. Schwerpunkt ist die Entwässerung bei Extremwetterereignissen. Es gilt nachhaltige, allgemeingültige Lösungsansätze zu finden. Hierbei wird die Informationskette von der kleinräumigen Vorhersage bis zur optimierten Entwässerung vollständig methodisch erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Die Bearbeitung enthält auch die Untersuchung der ökologischen und die ökonomischen Konsequenzen. Die Ergebnisse aus Planungs- und Bewirtschaftungsaktivitäten sollen in den operationellen Betrieb des LSBG eingeführt werden und in ein zu erstellendes Merkblatt einfließen. Das Projekt gliedert sich in 8 Arbeitspakete: Im AP1 erfolgt die Verbesserung der Kurzzeitvorhersage des Niederschlages -durch Niederschlagsmessung und -modellierung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. In AP2 Hydrologie und Flächenmanagement werden aus den Ergebnissen aus AP1 Abflüsse und Überschwemmungsflächen berechnet. AP3, Hochwassermanagement, analysiert die Hydrologie und Meteorologie über lange Zeiträume. Hier wird eine Bewirtschaftungsstrategie erstellt, die in AP2 auf Wirksamkeit verifiziert wird. Dieser Vorgang wird iteriert bis zu einer optimierten Bemessung und einer Optimierung der Entwässerung. In AP4 'Ökologie' wird der Zusammenhang zwischen Steuerung und ökologischen Konsequenzen erstellt. Die Ergebnisse fließen in die Optimierung der Steuerung ein. AP6 'Ökonomische Analyse' betrachtet die monetär darstellbaren Auswirkungen von Steuerung, Ökosystemleitungen und Überflutungsrisiko. In AP5 erfolgt die Umsetzung der Ergebnisse in den zwei unterschiedlichen urbanen Projektgebieten. AP7 ist für die Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit zuständig, und in AP8 wird das Projekt gesteuert und die Ergebnisse in einen zeitlich zielführenden Ablauf gebracht.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation, Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer durchgeführt. Ziel des Projektes StucK ist, ein Sektor übergreifendes Konzept der küstennahen Gewässerbewirtschaftung für urban geprägte Fließgewässer zu erarbeiten. Schwerpunkt ist die Entwässerung bei Extremwetterereignissen. Es gilt nachhaltige, allgemeingültige Lösungsansätze zu finden. Hierbei wird die Informationskette von der kleinräumigen Vorhersage bis zur optimierten Entwässerung vollständig methodisch erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Die Bearbeitung enthält auch die Untersuchung der ökologischen und die ökonomischen Konsequenzen. Die Ergebnisse aus Planungs- und Bewirtschaftungsaktivitäten sollen in den operationellen Betrieb des LSBG eingeführt werden und in ein zu erstellendes Merkblatt einfließen. Das Projekt gliedert sich in 8 Arbeitspakete: Im AP1 erfolgt die Verbesserung der Kurzzeitvorhersage des Niederschlages -durch Niederschlagsmessung und -modellierung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. In AP2 Hydrologie und Flächenmanagement werden aus den Ergebnissen aus AP1 Abflüsse und Überschwemmungsflächen berechnet. AP3, Hochwassermanagement, analysiert die Hydrologie und Meteorologie über lange Zeiträume. Hier wird eine Bewirtschaftungsstrategie erstellt, die in AP2 auf Wirksamkeit verifiziert wird. Dieser Vorgang wird iteriert bis zu einer optimierten Bemessung und einer Optimierung der Entwässerung. In AP4 'Ökologie' wird der Zusammenhang zwischen Steuerung und ökologischen Konsequenzen erstellt. Die Ergebnisse fließen in die Optimierung der Steuerung ein. AP6 Ökonomische Analyse betrachtet die monetär darstellbaren Auswirkungen von Steuerung, Ökosystemdienstleitungen und Überflutungsrisiko. In AP5 erfolgt die Umsetzung der Ergebnisse in den zwei unterschiedlichen urbanen Projektgebieten. AP7 ist für die Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit zuständig, und in AP8 wird das Projekt gesteuert und die Ergebnisse in einen zeitlich zielführenden Ablauf gebracht.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Biozentrum Klein Flottbek und Botanischer Garten durchgeführt. Ziel des Projektes StucK ist, ein Sektor übergreifendes Konzept der Gewässerbewirtschaftung für urban geprägte küstennahe Fließgewässer zu erarbeiten. Schwerpunkt ist die Entwässerung bei Extremwetterereignissen. Es gilt nachhaltige, allgemeingültige Lösungsansätze zu finden. Hierbei wird die Informationskette von der kleinräumigen Vorhersage bis zur optimierten Entwässerung vollständig methodisch erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Die Bearbeitung enthält auch die Untersuchung der ökologischen und die ökonomischen Konsequenzen. Die Ergebnisse aus Planungs- und Bewirtschaftungsaktivitäten sollen in den operationellen Betrieb des LSBG eingeführt werden und in ein zu erstellendes Merkblatt einfließen. Das Projekt gliedert sich in 8 Arbeitspakete: Im AP1 erfolgt die Verbesserung der Kurzzeitvorhersage des Niederschlages -durch Niederschlagsmessung und -modellierung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. In AP2 (Hydrologie und Flächenmanagement) werden aus den Ergebnissen aus AP1 Abflüsse und Überschwemmungsflächen berechnet. AP3 (Hochwassermanagement) analysiert die Hydrologie und Meteorologie über lange Zeiträume. Hier wird eine Bewirtschaftungsstrategie erstellt, die in AP2 auf Wirksamkeit verifiziert wird. Dieser Vorgang wird iteriert bis zu einer optimierten Bemessung und einer Optimierung der Entwässerung. In AP4 (Ökologie) wird der Zusammenhang zwischen Steuerung und ökologischen Konsequenzen erstellt. Die Ergebnisse fließen in die Optimierung der Steuerung ein. AP6 (Ökonomische Analyse) betrachtet die monetär darstellbaren Auswirkungen von Steuerung, Ökosystemdienstleitungen und Überflutungsrisiko. In AP5 erfolgt die Umsetzung der Ergebnisse in den zwei unterschiedlichen urbanen Projektgebieten. AP7 ist für die Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit zuständig, und in AP8 wird das Projekt gesteuert und die Ergebnisse in einen zeitlich zielführenden Ablauf gebracht.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hamburgisches WeltWirtschaftsInstitut gemeinnützige GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes StucK ist, ein Sektor übergreifendes Konzept der küstennahen Gewässerbewirtschaftung für urban geprägte Fließgewässer zu erarbeiten. Schwerpunkt ist die Entwässerung bei Extremwetterereignissen. Es gilt nachhaltige, allgemeingültige Lösungsansätze zu finden. Hierbei wird die Informationskette von der kleinräumigen Vorhersage bis zur optimierten Entwässerung vollständig methodisch erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Die Bearbeitung enthält auch die Untersuchung der ökologischen und die ökonomischen Konsequenzen. Die Ergebnisse aus Planungs- und Bewirtschaftungsaktivitäten sollen in den operationellen Betrieb des LSBG eingeführt werden und in ein zu erstellendes Merkblatt einfließen. Das Projekt gliedert sich in 8 Arbeitspakete: Im AP1 erfolgt die Verbesserung der Kurzzeitvorhersage des Niederschlages -durch Niederschlagsmessung und -modellierung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. In AP2 Hydrologie und Flächenmanagement werden aus den Ergebnissen aus AP1 Abflüsse und Überschwemmungsflächen berechnet. AP3, Hochwassermanagement, analysiert die Hydrologie und Meteorologie über lange Zeiträume. Hier wird eine Bewirtschaftungsstrategie erstellt, die in AP2 auf Wirksamkeit verifiziert wird. Dieser Vorgang wird iteriert bis zu einer optimierten Bemessung und einer Optimierung der Entwässerung. In AP4 'Ökologie' wird der Zusammenhang zwischen Steuerung und ökologischen Konsequenzen erstellt. Die Ergebnisse fließen in die Optimierung der Steuerung ein. AP6 Ökonomische Analyse betrachtet die monetär darstellbaren Auswirkungen von Steuerung, Ökosystemdienstleitungen und Überflutungsrisiko. In AP5 erfolgt die Umsetzung der Ergebnisse in den zwei unterschiedlichen urbanen Projektgebieten. AP7 ist für die Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit zuständig, und in AP8 wird das Projekt gesteuert und die Ergebnisse in einen zeitlich zielführenden Ablauf gebracht.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Wasserbau B-10 durchgeführt. In küstennahen urbanen Gewässern ist der Abfluss oft durch Rückstau beeinträchtigt - mit negativen Auswirkungen auf die Binnenentwässerung. Ein Rückstau kann mehrere Ursachen haben: entweder direkt durch den Einfluss der Tide, wenn zu Hochwasserzeiten nicht entwässert werden kann, oder indirekt durch die Regelung von Binnenwasserständen in tiefliegenden Gebieten, die zu Rückstau im Oberlauf der Gewässer führen können. Dieser Rückstau tritt beispielsweise in Hamburg bei der Entwässerung von Nebenflüssen in die Elbe auf. Ein durch Starkniederschläge hervorgerufenes Binnenhochwasser und zeitgleich erhöhte Tidewasserstände sind für die betroffenen Städte ein ernstes Problem. Der Klimawandel birgt die Gefahr, dass sich dieser Trend weiter verstärkt. Der Schwerpunkt des Verbundprojekts StucK liegt deshalb auf der Analyse der hydrologischen Zusammenhänge dieser Ereignisse und deren Auswirkungen, bis hin zur Entwicklung von Bewirtschaftungsstrategien für die Gewässer. Im Rahmen des Projekts soll eine Informationskette von der kleinräumigen Vorhersage bis zur optimierten Entwässerung vollständig methodisch erarbeitet und in die Praxis umgesetzt werden. Neben hydrologischen Faktoren werden auch ökologische und ökonomische Konsequenzen untersucht und bewertet. Die Ergebnisse aus Planungs- und Bewirtschaftungsaktivitäten sollen im operationellen Geschäft des Landesbetriebs Straßen, Brücken und Gewässer in Hamburg eingeführt werden und die Bewirtschaftungspraxis nachhaltig unterstützen. Ziele: Ziel von StucK ist es, sektorübergreifende, nachhaltige und allgemeingültige Lösungsansätze für die Gewässerbewirtschaftung küstennaher urbaner Fließgewässer zu entwickeln. Weitere Ziele sind: - Vertiefung des Wissensstandes zu hydrologischen und hydrodynamischen Prozessen bei erhöhten Tidewasserständen und gleichzeitigem Binnenhochwasser unter besonderer Berücksichtigung der Hydrodynamik von urbanen Entwässerungssystemen - Optimierte Bemessung von Schöpfwerken und Deichsielen unter Berücksichtigung der lokalen Abfluss- und Tideverhältnisse - Verbesserte Steuerung von Wehren, Deichsielen, Schöpfwerken und ihren Pumpen unter Berücksichtigung von Hochwasserschutz, Ökologie und Ökonomie - Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die Bewirtschaftung urbaner küstennaher Vorfluter.

Analyse von Raum-Zeit-Daten aus der Atmosphaerenforschung

Das Projekt "Analyse von Raum-Zeit-Daten aus der Atmosphaerenforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Mathematik durchgeführt. Fuer verbesserte regionale und kurzfristige Wettervorhersagen besteht ein breites gesellschaftliches Interesse. Eine Erhoehung der Qualitaet von regionalen Wetterprognosen erfordert neben guten Modellen eine staendige, automatische und qualitativ hochwertige Ueberwachung des jeweiligen momentanen Zustandes der Atmosphaere. In Ansaetzen erfolgen die dazu notwendigen Messungen bereits in Lindenberg (DWD, Windprofiler) und Geesthacht (GKSS, Wolkenradar). In diesem Projekt sollen Wavelet-Methoden zur Auswertung dieser Datensaetze entwickelt und getestet werden. Mit diesen Methoden soll nicht nur eine verbesserte Auswertung erzielt werden, sondern es sollen auch bislang unzugaengliche Informationen aus den gemessenen Daten gewonnen werden (Turbulenzen, Inversionsschichten). Diese Verfahren sollen in ein Programmpaket integriert werden, das allen Projektpartnern (DWD, GKSS, PIK) zur Verfuegung gestellt wird.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Die Zunahme von Wärmepumpen bei der Realisierung einer klimaneutralen Wärmeversorgung führt zu einer signifikaten Zunahme und Änderung der elektrischen Lasten in den Verteilnetzen. Daher gilt es, Wärmepumpen so zu steuern, dass sie Verteilnetze wenig belasten oder sogar unterstützen. Im Projekt sollen Wärmepumpen, die gemeinsam mit PV-Anlagen betrieben werden, durch prädiktive Algorithmen in Kombination Wolkenkamera-basierte Kürzestfristvorhersagen für die PV-Erzeugung netzdienlich gesteuert werden. Auf Basis realer Betriebserfahrungen sollen das Potential aus Netzsicht abgeschätzt und Erkenntnisse für eine flächendeckende Nutzung abgeleitet werden (Details im Rahmenplan). Die Beiträge des Instituts für Energiesystemtechnik (INES) der HSO sind neben der (0) Projekt-koordination (1) die Bereitstellung der prädiktiven Algorithmen, die zuvor aus Basis einer Analyse historischer Betriebsdaten ausgelegt wurden, (2) die Implementierung von Vorhersagesystem und Algorithmen in die Realumgebung sowie (3) die Skalierung und Bewertung der Ergebnisse auf Netzebene.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Offenburg, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Medien Offenburg, Institut für Energiesystemtechnik durchgeführt. Die Zunahme von Wärmepumpen bei der Realisierung einer klimaneutralen Wärmeversorgung führt zu einer signifikaten Zunahme und Änderung der elektrischen Lasten in den Verteilnetzen. Daher gilt es, Wärmepumpen so zu steuern, dass sie Verteilnetze wenig belasten oder sogar unterstützen. Im Projekt sollen Wärmepumpen, die gemeinsam mit PV-Anlagen betrieben werden, durch prädiktive Algorithmen in Kombination Wolkenkamera-basierte Kürzestfristvorhersagen für die PV-Erzeugung netzdienlich gesteuert werden. Auf Basis realer Betriebserfahrungen sollen das Potential aus Netzsicht abgeschätzt und Erkenntnisse für eine flächendeckende Nutzung abgeleitet werden (Details im Rahmenplan). Die Beiträge des Instituts für Energiesystemtechnik (INES) der HSO sind neben der (0) Projekt-koordination (1) die Bereitstellung der prädiktiven Algorithmen, die zuvor aus Basis einer Analyse historischer Betriebsdaten ausgelegt wurden, (2) die Implementierung von Vorhersagesystem und Algorithmen in die Realumgebung sowie (3) die Skalierung und Bewertung der Ergebnisse auf Netzebene.

Teilvorhaben: NowCast mobile GmbH

Das Projekt "Teilvorhaben: NowCast mobile GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von nowcast GmbH durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Projektverbundes RegioExAKT 'Regionales Risiko konvektiver Extremwetterereignisse: Anwenderorientierte Konzepte zur Trendbewertung und -anpassung'. Das Vorhaben der NowCast mobile soll konvektive Zellen - insbesondere solche mit Unwettercharakter - frühzeitig erkennen und für den zeitlichen wie räumlichen Verlauf eine Kurzfristvorhersage erstellen. Dazu wird ein Netzwerk zur effizienten Blitzmessung in den vorgesehenen Projektbereichen, schwerpunktmäßig im Gebiet des Flughafens München, eingerichtet und betrieben. Die vorgesehene Blitzortung erlaubt es, neben Wolke-Erde Blitzen auch Wolke-Wolke Blitze zu erfassen. Letztere Klasse von Entladungen wird als besonders wesentlich für die Erkennung von Unwetterzellen angesehen. Des Weiteren sind Blitz- und Radardaten zu überlagern, um die Erkennung und Klassifizierung konvektiver Zellen zu optimieren. Als Produkte sind sowohl Informationen über Blitzvorkommen als auch bewertende Aussagen über Typ und Gefahrenklasse der konvektiven Zellen geplant. Mit dieser Verbesserung regionaler Unwettererkennung und Kurzfristvorhersage sollen die Allgemeinheit, Wetterdienste u.a. sowie alle wetterabhängigen Industriesparten als potenzielle Abnehmer angesprochen werden. Da im Rahmen des Projekts eine weitgehende Fertigstellung von Modulen angestrebt wird, kann eine Verwertung unmittelbar erfolgen.

Probabilistische Vorhersage des stündlichen Abflusses für ausgewählte Pegel in Rheinland-Pfalz

Das Projekt "Probabilistische Vorhersage des stündlichen Abflusses für ausgewählte Pegel in Rheinland-Pfalz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Zur angemessenen Beschreibung der Unsicherheit einer Hochwasservorhersage sollte die Unsicherheit der Niederschlagsvorhersage erfasst werden. Zur Bestimmung dieser Unsicherheit werden die Niederschlagsvorhersagen von Ensembleprognosesystemen oder von statistischen Vorhersageverfahren herangezogen. Diese Verfahren stellen ein Ensemble von Niederschlagsvorhersagen für die nächsten Tage bereit. Liegen sehr viele Prognosen vor, dann kann das gesamte Ensemble häufig nicht mehr zeitnah vom hydrologischen Modell des Hochwasservorhersagesystems verarbeitet werden, so dass Warnung leider verzögert ausgegeben werden müssen. Allerdings fallen häufig Prognosen an, deren Niederschlagsmengen so gering sind, das sie nicht relevant sind für eine Hochwasservorhersage. Im Rahmen des Projektes wird eine Methodik erstellt, mit dem relevante Niederschlagsprognosen identifiziert werden können, um die Gesamtanzahl der vom Hochwasservorhersagesystem zu verarbeiteten Prognosen zu reduzieren. Die Methodik wird mit dem hydrologischen Modell LARSIM für die Hochwasservorhersagezentrale in Rheinland-Pfalz getestet. Die Niederschlagsprognosen werden vom LARSIM verarbeitet, um die Unsicherheit der Abflussvorhersage mit einem Ensemble zu beschreiben und um das prognostizierte Hochwasserrisiko in den Flussgebieten zu bestimmen.

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